JP2010139697A - トナーカートリッジ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】少なくともトナーとトナーを収納するトナー容器により構成された、画像形成装置に着脱可能なトナーカートリッジにおいて、該トナー容器は、芳香族ジカルボン酸とアルキレングリコールを重合して得られるポリエステルを主成分とし、少なくとも酸化チタンおよび酸化亜鉛のいずれか一方を含有した成型用樹脂を、延伸ブロー法により成形したトナー容器であり、該トナーは、少なくとも結着樹脂および着色剤を含有するトナー粒子と、個数平均粒子径80nm以上400nm以下の無機微粉体粒子を有し、該無機微粉体粒子のトナー粒子からの遊離率が5.0質量%以上35.0質量%以下であることを特徴とする。
【選択図】なし
Description
該トナー容器は、芳香族ジカルボン酸とアルキレングリコールを重合して得られるポリエステルを主成分とし、少なくとも酸化チタンおよび酸化亜鉛のいずれか一方を含有した成型用樹脂を、延伸を伴うブロー成型法により成形したトナー容器であり、
該トナーは、少なくとも結着樹脂および着色剤を含有するトナー粒子と、個数平均粒子径80nm以上400nm以下の無機微粉体粒子を有し、該無機微粉体粒子のトナー粒子からの遊離率が5.0質量%以上35.0質量%以下であることを特徴とするトナーカートリッジ。
(2)該無機微粉体の粒子形状が、8個の三角形で囲まれた凸多面体である八面体、及び6個の四角形で囲まれた凸多面体である六面体のうちの少なくとも一方を基本としていることを特徴とする(1)に記載のトナーカートリッジ。
(3)該無機微粉体粒子は、疎水化処理を施すことを特徴とする(1)又は(2)に記載のトナーカートリッジ。
1−1)イオン交換水に、ノニオン系界面活性剤、好ましくはコンタミノンN(和光純薬工業社製:商品名)を2質量%加えて調製した溶液を、密閉できる50mlのポリエチレン製サンプルビンに40g(20℃)入れ、測定試料1.5gを加えて、マグネットシート上で1時間静置する。
1−2)1時間静置したサンプルを、ヤヨイ式振とう機YS−LD(株式会社ヤヨイ製:商品名)により1.67S-1で1分間振とうする。この時、振とうする角度は、振とう器の真上(垂直)を0度とすると、前方に15度、後方に20度、振とうする支柱が動くようにする。サンプルビンは支柱の先に取り付けた固定用ホルダー(サンプルビンの蓋が支柱中心の延長上に固定されたもの)に固定する。振とうしたサンプルビンを磁石の上に置き、1分間静置する。
1−3)磁石上に1分間静置したサンプルの、上澄み液を別のサンプルビンに収集する。トナー塊が混じっている場合は取り除く。
1−4)上澄み液を除いた、トナーの入ったサンプルビンを、蓋をせずに真空乾燥機(40℃)で10時間以上乾燥させたのち、ペレット化し蛍光X線にて無機微粉体に該当する元素のX線強度測定をおこなう。
1−5)上記分離処理をしていないサンプル、および無機微粉体を添加していないトナー母体のサンプルについても、同じ元素のX線強度測定を行い、下記式にて無機微粉体の遊離率を求める。
2−1)イオン交換水に、ノニオン系界面活性剤、好ましくはコンタミノンN(和光純薬工業社製:商品名)を2質量%加えて調製した溶液を、密閉できる50mlのポリエチレン製サンプルビンに40g(20℃)入れ、測定試料1.5gを加えて、密閉した容器を軽く振って撹拌したのち1時間静置する。
2−2)1時間静置したサンプルを、ヤヨイ式振とう機YS−LD(株式会社ヤヨイ製:商品名)により1.67S-1で1分間振とうする。この時、振とうする角度は、振とう器の真上(垂直)を0度とすると、前方に15度、後方に20度、振とうする支柱が動くようにする。サンプルビンは支柱の先に取り付けた固定用ホルダー(サンプルビンの蓋が支柱中心の延長上に固定されたもの)に固定する。振とうしたサンプルを、速やかに遠心分離用の容器に移す。
2−3)遠心分離用の容器に移し替えたサンプルを、高速冷却遠心機himac CR20E(日立工機製:商品名)にて、R26Aロータを使用し、設定温度は20℃、加速減速は最短時間、回転数は5.00S-1で回転時間を3分間、の条件で遠心分離したのち、速やかに上澄み液を別のサンプルビンに収集する。トナー塊が混じっている場合は取り除く。
2−4)上澄み液を除いた、トナーの入ったサンプルビンを、蓋をせずに真空乾燥機(40℃)で10時間以上乾燥させたのち、ペレット化し蛍光X線にて無機微粉体に該当する元素のX線強度測定をおこなう。
2−5)上記分離処理をしていないサンプル、および無機微粉体を添加していないトナー母体のサンプルについても、同じ元素のX線強度測定を行い、上述した磁性トナーの場合と同様に計算し、無機微粉体の遊離率を求める。
(1)酸化チタン粒子の製造
メタチタン酸スラリーをエバポレーターで濃縮した後、空気中にて200℃で乾燥させて、原料酸化チタン粉末を得た。
市販のブロー成型用ポリエチレンテレフタレート樹脂(TR−8550T 帝人(株)製)を粉砕した後、前記酸化チタンを5質量%加えて常温で混合した。
(1)酸化亜鉛の製造
水酸化亜鉛を120kg/cm2(11760kPa)の圧力で成形し、500℃の温度で5時間焼結させた。その後機械粉砕し、酸化亜鉛粉末を得た。
酸化チタンを前記酸化亜鉛に換えた他は、トナー容器の製造例1と同様にして、トナー容器Y2を得た。
酸化亜鉛の添加量を15質量%に変えた他は、トナー容器の製造例2と同様にして、トナー容器Y3を得た。
市販のブロー成型用ポリエチレンナフタレート樹脂(TN−8065 帝人(株)製)を粉砕した後、前記酸化亜鉛を15質量%加えて常温で混合した。
市販のブロー成型用ポリエチレンテレフタレート樹脂(TR−8550T 帝人(株)製)を粉砕した後、前記酸化亜鉛を15質量%、粉砕した市販のポリカーボネート樹脂(L1225Y 帝人(株)製)を2質量%加えて常温で混合した。
酸化亜鉛の添加量を0.02質量%に変えた他は、トナー容器の製造例5と同様にして、トナー容器Y6を得た。
市販のブロー成型用ポリエチレンテレフタレート樹脂(TR−8550T 帝人(株)製)を粉砕した後、酸化チタンあるいは酸化亜鉛を加えず、粉砕した市販のポリカーボネート樹脂(L1225Y 帝人(株)製)を2質量%加えて常温で混合した他は、トナー容器の製造例1と同様にして、トナー容器Y7を得た。
市販のポリカーボネート樹脂(L1225Y 帝人(株)製)を粉砕した後、前記酸化亜鉛を0.02質量%加えて常温で混合した他は、トナー容器の製造例1と同様にして、トナー容器Y8を得た。
市販のポリプロピレン樹脂(J−2003GP 出光石油化学(株)製)を、二軸押出機を使用して溶融混練した後、220℃で溶融状態のプリフォームを押し出し、直ちに金型内で溶融ブロー成形して、樹脂部厚さが1.8mmで容量が1000ccの中空成形容器Y9を得た。
硫酸チタニル水溶液を加水分解して得られた含水酸化チタンスラリーをアルカリ水溶液で洗浄した。
後述する無機微粉体B6のマグネタイト粒子を、0.5質量部のγ−グリシジルトリメトキシシランで表面処理した。
生石灰を理論水量比1.5で乾式消和して得られた消石灰粉を用い、濃度450g/Lの石灰乳を調製し、高速インペラー分散機で処理した。
硫酸チタニル水溶液を熱加水分解して得た含水酸化チタンスラリーをアンモニア水によりpH7に中和し、濾過、水洗して得たケーキを、ケーキの酸化チタン(TiO2換算)に対して5質量%(HClに換算)の塩酸で解膠し、TiO2に換算して32質量%濃度のアナターゼ型チタニアゾルを得た。
CeO2換算で1.6mol/Lの塩化第二セリウムCeCl3水溶液148.7mlと31質量%の過酸化水素水19.7gを加えた後、純水を加えて全量を200mlとした。以下、これを原料Aという。
3.0mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液20Lを入れた反応容器に、Fe2+が1.5mol/Lである硫酸第一鉄水溶液20Lを加え、温度を95℃として、水酸化第一鉄コロイドを含有する第一鉄塩懸濁液を生成した。
撹拌機、滴下ロート、温度計をガラス製反応器にセットし、エタノールに、アンモニア水を加え撹拌し、25℃に保った。
硫酸第一鉄溶液中にFe2+に対して、0.95当量の水酸化ナトリウム水溶液とを混合した後、Fe(OH)2を含む第一鉄塩水溶液の生成を行った。次いで、Fe(OH)2を含む第一鉄塩水溶液に温度90℃において空気を通気してpH7の条件下で酸化反応をさせた。
純度99.0%の水酸化アルミニウムを出発原料とし、バイヤー法による製造方法を用いて焼結温度条件と雰囲気を適宜調節して個数平均粒子径110nmのアルミナ微粒子を合成した。
シュウ酸セリウムを1200kg/cm2の圧力で成形し、1800℃の温度で5時間焼結させた。その後機械粉砕し、平均粒径90nmの酸化セリウムを得た。
1molの酸化ホウ素と7.5モルのメタノールからホウ酸トリメチルを合成した。得られた揮発性のホウ酸トリメチルを、窒素ガスを用いて管状炉に取り付けた石英管に導入し、アルゴンガス及びアンモニアガス気流中で700℃に加熱した。
(1)ポリエステル樹脂の製造
・芳香族ジカルボン酸: 6.2mol
・無水ドデセニルコハク酸: 3.7mol
・無水トリメリット酸: 3.3mol
・PO−BPA: 7.4mol
・EO−BPA: 3.0mol
上記ポリエステルモノマーをエステル化触媒とともにオートクレーブに仕込み、減圧装置、水分離装置、窒素ガス導入装置、温度測定装置及び撹拌装置を付し、窒素ガス雰囲気下で215℃まで加熱しながら縮重合反応を行い、ポリエステル樹脂を得た。
上記ポリエステル樹脂80質量部をキシレン100質量部に溶解・膨潤した。
・上記ハイブリット樹脂1 100質量部
・低分子量エチレン−プロピレン共重合体 7質量部
・荷電制御剤(アゾ系鉄錯体化合物) 2質量部
・磁性酸化鉄 90質量部
(平均粒径0.19μm、保磁力11.2KA/m、残留磁化10.8Am2/kg、飽 和磁化82.3Am2/kg)
上記混合物を、130℃に加熱された二軸混練機で溶融混練して、冷却した混合物をハンマーミルで粗粉砕した。
添加する無機微粉体を表1のようにB2乃至11に換え、外添の混合条件を表1のように変えた他は、トナーの製造例1と同様にして、トナーT2乃至T11を得た。得られたトナーの無機微粉体の遊離率を測定し、表1に示す。
高速攪拌装置クレアミックス(エムテクニック(株)製)を備えた2L用4つ口フラスコ中に、イオン交換水630部と、0.1mol/LのNa3PO4水溶液485質量部とを添加し、クレアミックスの回転数を233.3S-1にし65℃に加温した。
・n−ブチルアクリレート単量体 20質量部
・カーボンブラック 25質量部
・3.5−ジ−tert−ブチルサリチル酸のアルミニウム化合物 1.3質量部
上記材料を、アトライターを用いて5時間分散させたて混合物を調製した後、混合物に下記の成分を加えて、さらに2時間分散させて、単量体混合物を調製した。
(酸価8.8mgKOH/g、ピーク分子量12,500、重量平均分子量19500)
12質量部
・エステルワックス (組成:ベヘン酸ベヘニル,分子量11500) 20質量部
添加する無機微粉体を表1のように換え、外添の混合条件を表1のように変えた他は、トナーの製造例12と同様にして、トナーT13乃至T14を得た。得られたトナーの無機微粉体の遊離率を測定し、表1に示す。
上記トナー容器Y1に上記トナーT1を85容積%充填してトナーカートリッジA1とした。
ランク5:反射濃度 1.40以上
ランク4:反射濃度 1.35乃至1.39
ランク3:反射濃度 1.30乃至1.34
ランク2:反射濃度 1.25乃至1.29
ランク1:反射濃度 1.24以下
ランク5:反射濃度 1.40以上
ランク4:反射濃度 1.30乃至1.39
ランク3:反射濃度 1.20乃至1.29
ランク2:反射濃度 1.10乃至1.19
ランク1:反射濃度 1.09以下
ランク5:かぶり 0.50%以下
ランク4:かぶり 0.51乃至1.50%
ランク3:かぶり 1.51乃至3.00%
ランク2:かぶり 3.01乃至5.00%
ランク1:かぶり 5.01%以上
上記トナー容器Y2乃至5に上記トナーT1乃至11を表1のように充填してトナーカートリッジA2乃至A12とした。このトナーカートリッジA2乃至12を用いて、実施例1と同様に評価を行った。評価結果を表2に示す。
上記トナー容器Y5乃至9に上記トナーT12乃至14を表1のように充填してトナーカートリッジA13乃至17とした。
Claims (3)
- 少なくともトナーとトナーを収納するトナー容器により構成された、画像形成装置に着脱可能なトナーカートリッジにおいて、
該トナー容器は、芳香族ジカルボン酸とアルキレングリコールを重合して得られるポリエステルを主成分とし、少なくとも酸化チタンおよび酸化亜鉛のいずれか一方を含有した成型用樹脂を、延伸を伴うブロー成形法により成形したトナー容器であり、
該トナーは、少なくとも結着樹脂および着色剤を含有するトナー粒子と、個数平均粒子径80nm以上400nm以下の無機微粉体粒子を有し、該無機微粉体粒子のトナー粒子からの遊離率が5.0質量%以上35.0質量%以下であることを特徴とするトナーカートリッジ。 - 該無機微粉体の粒子形状が、8個の三角形で囲まれた凸多面体である八面体、及び6個の四角形で囲まれた凸多面体である六面体のうちの少なくとも一方を基本としていることを特徴とする請求項1に記載のトナーカートリッジ。
- 該無機微粉体粒子は、疎水化処理を施すことを特徴とする請求項1又は2に記載のトナーカートリッジ。
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